單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告--總結(jié)資料單片機課程設(shè)計報告設(shè)計課題：秒表設(shè)計單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第1頁。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第1頁。目錄一、課程設(shè)計目的和意義和主要功能1、目的意義2、主要功能二、方案設(shè)計與論證1、時鐘電路2、按鈕電路3、顯示電路4、單片機三、硬件電路設(shè)計1、STC89C52RC單片機的簡單介紹2、接口電路3、硬件連線圖四、軟件設(shè)計：數(shù)字秒表流程圖、數(shù)字秒表源程序五、性能分析六、結(jié)論和心得附件（源程序）單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第2頁。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第2頁。電子秒表設(shè)計摘要：本次設(shè)計主要是用STC89C52RC設(shè)計一個2位的數(shù)碼作為“秒表”。主要是利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和計數(shù)原理來設(shè)計簡單的計時器系統(tǒng)，擁有正確的啟動停止、時間調(diào)整，啟動停止清零通過鍵盤按鍵控制，并同時可以用數(shù)碼管顯示數(shù)字0-59，每秒自動加1，能正確地進行計時。其中軟件系統(tǒng)采用匯編語言編寫程序，包括顯示程序，計數(shù)程序，中斷，延時程序等，并在keil中調(diào)試運行，硬件系統(tǒng)利用單片機開發(fā)板能來實現(xiàn)，簡單且易于觀察，在現(xiàn)實生活中應用廣泛，具有現(xiàn)實意義。關(guān)鍵字：單片機定時器啟動停止時間調(diào)整數(shù)碼管鍵盤課程設(shè)計目的和意義和主要功能1、目的意義1、通過本次課程設(shè)計加深對單片機課程的全面認識復習和掌握，對單片機課程的應用進一步的了解。掌握定時器、外部中斷的設(shè)置和編程原理。通過此次課程設(shè)計能夠?qū)纹瑱C軟硬件結(jié)合起來，對程序進行編輯，校驗。2、主要功能顯示時間為0-59秒，每1秒自動加1，另外設(shè)計一個“啟動/停止”鍵、一個“時間調(diào)整”鍵。能用按鈕實現(xiàn)秒表啟動、停止、時間調(diào)整。方案設(shè)計與論證1、方案設(shè)計本設(shè)計要求進行計時并在數(shù)碼管上顯示時間,分為時鐘電路、按鈕電路、顯示電路和單片機四大部分，這些模塊中單片機占主控地位。其模塊電路如圖2-1所示。（1）、時鐘電路常用的有內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式，但因為本設(shè)計中只需要一片單片機，所以采用內(nèi)部時鐘方式比較簡單。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第3頁。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第3頁。時鐘電路如圖所示，時鐘電路的晶振頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越高，單片機的運行速度也就越快。晶振頻率根據(jù)設(shè)計需要設(shè)為12MHz，又根據(jù)諧振性質(zhì)，電路中的電容C1、C2選擇為30pF左右。該電容的的大少會影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。（2）、按鈕電路主要由S1S2三個按鍵組成，因為開發(fā)板自己默認的鍵盤是矩陣式，而我們的設(shè)計中只需要用兩個按鍵，考慮到按鍵個數(shù)比較少，我們將開發(fā)板上的J11跳冒由原來的右邊調(diào)整到左邊，讓鍵盤變成獨立式。按鈕電路中的“啟動/停止”按鍵由鍵盤上的S1控制，按鈕電路中的“時間調(diào)整”按鍵由鍵盤上的S2控制。（3）、具體按鍵說明按“時間調(diào)整”按鍵，開始調(diào)整時間，數(shù)碼管顯示從00開始每按一次自動加1；再按“啟停”按鍵，系統(tǒng)開始計數(shù)，再按“啟?！卑存I，系統(tǒng)暫停計數(shù)，數(shù)碼管顯示當前數(shù)值，并且再次按“時間調(diào)整”可以重新調(diào)整時間。3、顯示電路所用的數(shù)碼管有共陰和共陽之分，本此設(shè)計使用的數(shù)碼管是共陰極，數(shù)碼管位控制有P2口控制。由于電路內(nèi)部已經(jīng)有74HC138譯碼器，譯碼器的A、B、C賦值0~7，因此輸出端分別是Y0-Y7置“0”，如p2=0,則Y0=0，及選通第一個數(shù)碼管，所以當我們要顯示某一個數(shù)碼管時，只要將P2口賦相應的值即可。因為秒表只需用兩個數(shù)碼管，我們選用的是第一個和第二個數(shù)碼管，及分別給P2口送0和1.而數(shù)碼管顯示的數(shù)字段碼由P0口控制，每次需要顯示的數(shù)字段碼通過查表找到后直接送給P0口即可，如當P0=3F,就會顯示數(shù)字“0”。4、單片機單片機的程序可用匯編語言也可用C語言，為了提高使用匯編語言的能力，本設(shè)計特用了匯編語言了編寫程序主程序流程圖如下所示，具體程序見附件。主程序流程圖見軟件設(shè)計。2、方案論證方案一：數(shù)字信號處理器（DSP）作為一種可編程專用芯片，是數(shù)字信號處理理論實用化過程的重要技術(shù)工具，在語音處理、圖像處理等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。但對于算法設(shè)計人員來講，利用匯編語言或C語言進行DSP功能開發(fā)，具有周期長、效率低的缺點，不利于算法驗證和產(chǎn)品的快速開發(fā)。需要模數(shù)轉(zhuǎn)換；受采樣頻率的限制，處理頻率X圍有限。方案二：單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第4頁。數(shù)字電路具有不穩(wěn)定，容易出問題，很容易受干擾的特點。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第4頁。方案三：單片機具有價格低廉的可擦寫1000次以上的16(字)位指令FLASH技術(shù),不再有報廢品產(chǎn)生的優(yōu)點。高速度、低功耗(μA)!具有SLEEP(休眠)功能及CMOS技術(shù),每一指令執(zhí)行速度可達50ns(20MHZ),而耗電則在1mA～2.5mA間(典型功耗,WDT關(guān)閉時為100nA)。AVR運用Harvard結(jié)構(gòu)概念(具有預取指令功能),即對程序存儲和數(shù)據(jù)帶有不同的存儲器和總線。當執(zhí)行某一指令時,下一指令被預先從程序存儲器中取出,這使得指令可以在每一個時鐘周期內(nèi)被執(zhí)行。超功能精簡指令!具有32個通用工作寄存器(相當于8051中的32個累加器,克服了單一累加器數(shù)據(jù)處理造成的瓶頸現(xiàn)象)及128-512個SRAM,可靈活使用指令運算并可用功能很強的C語言編程,易學、易寫、易移植。采用STC89C52RC，片內(nèi)ROM全用FlashROM,能以3V的超低電壓工作；同時也與MCS-51系列單片機內(nèi)部儲存器為8KBROM存儲空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線變成可擦除技術(shù)，當對電路進行調(diào)試時，由于錯誤修改或?qū)Τ绦虻男鹿δ苄枰獰氤绦蚴?，不需要多芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損害，最終采用單片機STC89C52RC作為主控系統(tǒng)。三、硬件設(shè)計STC89C52RC單片機的簡單介紹單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第5頁。STC89C52RC是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程/擦除只讀存儲器（FPEROM-FlashProgrammableandEraseableReadOnlyMemory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲技術(shù)制造，并且與80C51引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第5頁。主要性能：8031CPU與MCS-51微控制器產(chǎn)品系列兼容4KB字節(jié)快速擦寫Flash程序存儲器，擦寫次數(shù)1000次存儲數(shù)據(jù)保存時間為10年編程頻率3MHZ-24MHZ，編程電流1mA，編程電壓Vpp為5V或12V,工作電壓5V1個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路，靜態(tài)操作模式工作頻率0MHZ-24MHZ程序存儲器具有3級加密保護128字節(jié)內(nèi)部RAM，128字節(jié)特殊功能寄存器區(qū)32條可編程I/O線2個16位可編程定時器/計數(shù)器中斷結(jié)構(gòu)具有6個中斷源和2個優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu)1個可編程全雙工異步串行口空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲內(nèi)容可尋址64K外部RAM和64K外部ROM空間的擴展總線控制電路2、接口電路利用12MHZ晶振的一個機器周期為1微秒,通過循環(huán)產(chǎn)生1秒時間延遲，掃描單片機中所存放的時間的值，并通過輸出顯示在數(shù)碼管上。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第6頁。如圖：單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第6頁。秒表系統(tǒng)連線圖p0.0—p0.7對應了兩個接數(shù)碼管的A,B,C,D,E,F,G和小數(shù)點位，p2.6接顯示個位數(shù)的數(shù)碼管的3、8引角，p2.7則接十位數(shù)的。p3.2、p3.3分別接按鍵。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第7頁。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第7頁。2、硬件連線圖單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第8頁。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第8頁。數(shù)字秒表程序硬件電路連線圖四、軟件設(shè)計單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第9頁。1、數(shù)字秒表流程圖單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第9頁。2、數(shù)字秒表程序（附件）五、性能分析所制電路板雖然能實現(xiàn)設(shè)計中要求的功能，但是在實際使用中還是存在著許多缺陷。這塊電路板不能隨意查看記錄的數(shù)據(jù)，復位后所計數(shù)據(jù)便會丟失，不能翻看歷史，所計數(shù)據(jù)組數(shù)不能滿足現(xiàn)實需要。六、結(jié)論與心得單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第10頁。其實剛接看到題目時，有點迷茫，后來指導老師向我們具體講解該怎么去做。對于keil軟件和燒寫軟件，之前我們根本不了解，通過學習光盤中的資料怎么下載和使用這兩個軟件，在這其中我們也遇到了困難，開始總是不能理解說明書上的步驟，慢慢討論學習將軟件下載成功，我們四個人就在一起摸索該怎樣使用，反復看光盤給的資料后終于學會了如何使用兩個軟件。預期的設(shè)計目的是：能夠?qū)崿F(xiàn)時鐘的基本功能，正常顯示秒，于是我們用匯編語言寫源程序。開始編譯時沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，可是燒寫到開發(fā)板上時，卻不能實現(xiàn)基本的功能，經(jīng)過多次修改之后還是不能解決。在寫程序的過程中，我們互相討論方案，尋求解決途徑，可是還是無法實現(xiàn)相關(guān)的功能。我們有點急了，很迷惑了，我們經(jīng)討論后，決定找郭玉老師。老師給我們提出了意見和建議，在老師的幫忙下，我們成功地編寫了一個沒有實現(xiàn)啟動停止、時間調(diào)整和清零功能的秒表程序?，F(xiàn)在就是要實現(xiàn)要求的那些擴展功能，這個困擾了我們很久，因為老師的建議是利用中斷寫，而我們自己一直想的使用按鍵控制，最終在查得相關(guān)的資料后，我們還是用按鍵成功寫出源程序，并燒盡單片機中。單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第10頁。通過這次的電子秒表設(shè)計，我們感覺到了合作的重要性。通過合作，我們找到了最佳的解決方案，有問題一起解決，有疑問一起討論。感到合作的力量很強大!在設(shè)計的過程中，我們遇到了很多困難，失敗過許多次，可最后還是成功了。我們知道，只要愿意努力，只要不放棄，我們會成功的，所以在以后的學習與生活中我們都要保持著這種精神。附件：實現(xiàn)數(shù)字秒表工作源程序ORG0000H；初始化程序入口地址LJMPSTART ORG0003H；加一子程序入口地址LJMPINTT0ORG0013HLJMPINTT1；啟停子程序入口地址ORG1000HSTART:MOVR0,#0；秒表時間置初值MOVR1,#100；軟件計數(shù)器置初值SETBIT0；INT0為電平觸發(fā)方式SETBIT1；INT0為電平觸發(fā)方式SETBEX0；允許INT0中斷SETBEX1；允許INT1中斷SETBEA；CPU開中斷SETBP1.0；P1.0高電平L2:MOVA,R0；數(shù)碼管顯示子程序MOVB,#10DIVABMOVP2,#0FDH；顯示十位LCALLCASE；調(diào)用查表子程序LCALLDELAY；調(diào)用延時程序單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第11頁。MOVA,B單片機秒表設(shè)計課程設(shè)計報告全文共12頁，當前為第11頁。MOVP2,#0FEH；顯示個位LCALLCASE；調(diào)用查表子程序LCALLDELAY；調(diào)用延時程序DJNZR1,L2；判斷1s是否到達 MOVR1,#100；對R1重新賦值JNBP1.0,L5；計時加一L6:SJMPL2；顯示當前數(shù)值L5:INCR0；計時加一CJNER0,#59,L6；判斷是否到59LJMPSTARTINTT0:；時間調(diào)整中斷MOVRINCR0；按鍵沒按一次，時間加一CJNER0,#59,L1